Einfach, schnell und sicher: Radialwellendichtringe HMS5 und HMSA10 von SKF nach DIN 3760. Zu finden sind sie auf einer neuen, intuitiven Landingpage im Internet. Konstrukteure und Entwickler bekommen hier wichtige Produktinformationen über alle relevanten Einsatzparameter und Beständigkeiten. Ein Produktfinder zeigt die Vorteile gegenüber ausgewählten Vergleichstypen auf.
Die neuen Radialwellendichtringe der Reihen HMS5 und HMSA10 von SKF entsprechen den in DIN 3760:1996 bzw. ISO 6194-1:1982 genormten Dichtringen mit Außenmantel aus Elastomerwerkstoff und sind für die Verwendung in einem sehr breiten Spektrum industrieller Anwendungsfälle, wie z.B. für Getriebe, geeignet.
Das Fertigungsprogramm von SKF umfasst Dichtringe für metrische Wellen von 6 bis 250 mm und deckt damit alle in diesem Größenbereich in DIN 3760 bzw. ISO 6194-1 genormten Größen und in einem einheitlichen Design ab.
HMS5 und HMSA10 von SKF verfügen über neue, optimierte Hochleistungsdichtungswerkstoffe NBR + FKM, eine optimal aufeinander abgestimmte Ausführung von Dichtlippen, Membranen und Zugfedern sowie über rillierte Außenmantelflächen. Die Bauform HMSA10 besitzt zusätzlich eine reibungsarme Schutzlippe. Alle Radialwellendichtringe von SKF zeichnet ein exzellentes Mikropumpverhalten (Rückförderwirkung) aus, wodurch sich die Dichtsicherheit deutlich erhöht.
Der Außenmantel aus Elastomerwerkstoff verbessert die Dichtwirkung in Aufnahmebohrungen mit geringer Oberflächenqualität oder geteilten Gehäusen. Die Ausführung toleriert Rundlaufabweichungen und sorgt dafür, dass die Dichtwirkung auch bei fortgeschrittenem Verschleiß erhalten bleibt. Lippendesign und Zugfeder sind so aufeinander abgestimmt, dass die Dichtringe auch hohen Rundlauf- und Koaxialitätsabweichungen widerstehen können.
Das rillierte Profil des Außenmantels verbessert die statische Dichtwirkung, sorgt für einen sicheren Sitz in der Aufnahmebohrung und mindert die Gefahr des Zurückfederns des Dichtringes nach dem Einbau. Die Schutzlippe der Bauform HMSA10 bildet einen engen Dichtspalt mit der Lauffläche. Sie ist somit praktisch berührungsfrei und verursacht keine zusätzliche Reibung bzw. Wärmeentwicklung und somit auch keinen zusätzlichen Energieverlust.
Reibungsoptimierte Radialwellendichtringe nach DIN 3760 schnell gefunden
Wer von Anfang an mit den reibungsoptimierten Radialwellendichtringen konstruieren und entwickeln will, findet auf http://skf-radialwellendichtring.de/ alle relevanten Informationen und kann an Ort und Stelle direkte Vergleiche mit den Bauformen unterschiedlicher Standardausführungen durchführen und sich die Dichtelemente in 3-D-Ansichten anzeigen lassen. Konstrukteure und Entwickler finden hier eine praktische CAD-Schnittstelle. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit zur Einzel- oder Stapelumschlüsselung auf die SKF-Varianten.
Nur ein Jahr hat das HNR-Team der Hochschule Heilbronn Zeit, um ein funktionsfähiges Rennfahrzeug zu entwickeln, zu bauen und in drei internationalen Wettbewerben zu testen. 40 Studierende aus zehn verschiedenen Studiengängen lernen in der Formula Student (FS) auch zu organisieren, die komplette Finanzierung in Griff zu bekommen und Sponsoren wie die SKF Economos Deutschland GmbH zu finden. Eine Herausforderung, bei der der Spaß nicht auf der Strecke bleibt.
Teamwork gehört zu den wichtigsten Voraussetzungen, um bei der Formula Student Gemany (FSG) erfolgreich mitmachen zu können. „Jeder hilft hier jedem, und alle bringen das Know-how aus ihren Studiengängen ein“, erklärt Lukas Schön, der dieses Jahr mit dabei ist. Neben dem Maschinenbau und dem Automotive Systems Engineering, sind die Fachbereiche Elektrotechnik, Mechatronik, Informatik, BWL, Marketing und andere mehr im Projekt vertreten. Schließlich gilt es ein Fahrzeug zu entwickeln, das so an eine fiktive Zielgruppe verkauft werden könnte.
Gruppenbild mit dem eigenen Rennwagen: das Formula Student-Team der Hochschule Heilbronn. Quelle: HHN-Racing
Neben den Fahreigenschaften und -leistungen müssen auch das Design und die Kosten stimmen. Beurteilt werden Gesamtkonzept und Fahrzeug von einer Jury aus Experten der Industrie und der Formel Eins. Jede Saison finden hierzu internationale Wettbewerbe statt. Dieses Jahr war das Team bereits in Italien, Österreich und zuletzt auf dem heimischen Hockenheimring.
Jede Menge Arbeit also für HNR-Team, bei der immer neue Erfahrungen gemacht werden können und die intensiven Austausch mit Profis und den persönlichen Kontakt zu potenziellen Arbeitgebern bringt. Der Bau eines Formula Student-Rennwagens wäre ohne Unterstützung zahlreicher Sponsoren schließlich nicht denkbar. Und die sind immer auf der Suche nach motivierten und vielseitig qualifizierten künftigen Mitarbeitern, eine klassische Win-Win-Konstellation.
Bei der Entwicklung des HNR16 konnte das HNR-Team gegenüber dem Vorgängermodell einen „Riesensprung“ machen, wie Simon Keller erzählt. „Unser zweites Auto wiegt mit 201 Kilo 70 weniger als sein Vorgänger“, freut er sich. „Wir konnten den Rahmen schlanker machen, die Räder auf zehn Zoll verkleinern und Aluminium durch Kohlefaser ersetzen“.
Ganz wie in der Formel Eins gilt es auch bei der Konstruktion der FS-Rennfahrzeuge, Gewicht zu optimieren und neue Werkstoffe einzusetzen. Und genau wie bei den Profis wird man immer wieder aus Erfahrung klug: „Wir wollten die Pedalerie zunächst mit wasserstrahlgeschnittenem Organoblech leichter machen, das sich dann aber in der vorgesehenen Materialstärke als zu wenig torsionsfest erwiesen hat“, berichtet Lukas Schließlich wechselte man wieder auf das etwas schwerere Aluminium zurück.
Geblieben ist die Wasserstrahltechnik, die der Sponsor SKF Economos Deutschland GmbH aus dem nahe bei Heilbronn gelegenen Bietigheim-Bissingen beherrscht. Statt der Hebel formten die Dichtungsspezialisten die Auflagen der Pedalerie des HNR16 aus einem leichten und dennoch robusten Spezialwerkstoff. „Solche aufwendigen Lösungen können wir uns nur dank unserer Sponsoren leisten. Bei einem Budget von nur 15.000 EUR ist das ein willkommener Beitrag“ sagt Simon. „Und Danke sagen wir immer gern”, ergänzt Lukas. „Manchmal ist es auch ein Kasten alkoholfreies Bier, den jemand vorbei bringt, und was dann einfach gut tut“.
Einsatzfreude, Motivation, internes und externes Know-how können freilich nicht vor Enttäuschungen bewahren: Nach ermutigenden Erfahrungen in Italien und Österreich, musste sich das Heilbronner-Team mit einem bescheidenen Platz in Hockenheim zufrieden geben. Ein geplatzter Kühlwasserschlauch am letzten Veranstaltungstag bedeutete das Aus nach dem Fahrerwechsel beim Ausdauertest.
2020, in vier Jahren, plant die HNR erstmals mit einem elektrischen Fahrzeug ins Rennen zu gehen. Simon und Lukas werden dann wohl schon als Alumni dabei sein. Etwa die Hälfte aller Teammitglieder wechseln von Saison zu Saison. „Da braucht es einen enormen Wissenstransfer innerhalb des Teams und eine perfekte Dokumentation“, meint Sponsor Thomas Deigner, Geschäftsführer von SKF Economos anerkennend. „Wer das alles drauf hat, findet in der Industrie leicht einen Platz“.
Aus Sicht des Sponsors unterstützt das Formula Student-Konzept mehr als nur technische Lösungen: „Für uns als Unternehmer und potenzielle Arbeitgeber sind auch Teamgeist, Krisenmanagement, Organisationstalent, Überzeugungskraft, Ausdauer und der Fokus auf das Wichtige sehr interessant“, erklärt Deigner. „Eigenschaften, die im Studium ja nicht systematisch unterrichtet werden, jedoch bei der täglichen Arbeit und für den Erfolg jedes Einzelnen extrem wertvoll sind“.
Gute Aussichten also für das Team von Simon und Lukas. Mit der internationalen Formula Student-Community tanzten sie und ihre Kolleginnen, Kollegen und Supporter in Hockenheim nach sechs anstrengenden und aufregenden Tagen erstmal ordentlich ab. Eingeladen hatte ein Sponsor, ein Automobilzulieferer aus Stuttgart. „Insgesamt waren alle Events für uns ein Gewinn, und wir haben die besten Ergebnisse in der kurzen Geschichte von HHN-Racing erzielt“, bilanziert Simon. Und noch etwas ist ihm ganz wichtig: „Die FSG macht einfach jede Menge Spaß!“
SKF ist seit 2011 als einer der Hauptsponsoren bei der Formula Student Germany aktiv. Das Unternehmen unterstützt neben dem Team aus Heilbronn auch noch die Rennställe Fasttube Berlin, Hawks Hamburg, Elefant Racing Bayreuth, GreenTeam Stuttgart, Rennstall Esslingen, Fast Forest Deggendorf, Starcraft Ilmenau und Elbflorace Dresden. SKF stellt hierfür neben Produkten aus dem eigenen Sortiment wie Lager, Dichtungen und anderes mehr auch umfangreiches Expertenwissen zur Verfügung.
Egal ob Auto, Hydraulikzylinder, Smartphone oder Küchenmaschine – kein technisches Produkt kommt ohne das Bauelement Dichtung aus.
Werden die Produkte leistungsfähiger, steigen auch die Anforderungen an die Dichtsysteme. Höhere Leistung, geringerer Energieverbrauch, längere Lebensdauer und steigende Zuverlässigkeit sind aber ohne eine innovative Dichtungstechnik undenkbar.
Der Fachverband Fluidtechnik im VDMA e.V. mit seinem Arbeitskreis Fluiddichtungen veranstaltet die
19th ISC International Sealing Conference Stuttgart 2016 Internationale Dichtungstagung Stuttgart 2016
am 12. und 13. Oktober 2016 an der Universität Stuttgart.
Die wissenschaftliche Leitung obliegt Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Werner Haas vom Institut für Maschinenelemente der Universität Stuttgart.
Die Tagung steht unter dem Leitgedanken:
Dichtungstechnik – Unverzichtbar
Zur 19. Internationalen Dichtungstagung werden Vorträge zu folgenden Themenkomplexen präsentiert:
Statische Dichtungen
Wellendichtungen
Grundlagen der Dichtungstechnik
Gleitringdichtungen
Translatorische Dichtungen (Hydraulik/Pneumatik)
Werkstoffe und Oberflächen
Energieeinsparung/Reibung/Verschleiß
Simulation
Anwendungsthemen
Zielstellung der Tagung ist die Präsentation von wissenschaftlichen Arbeiten, Entwicklungsergebnissen und Anwendererfahrungen als Informationstransfer zwischen
wissenschaftlichen Einrichtungen,
Herstellern/Anbietern von Dichtungen und Dichtsystemen,
Anwendern (Hydraulik- und Pneumatikgerätehersteller, Maschinen-, Fahrzeug- und Anlagenbau, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, chemische Industrie u. a.),
Herstellern von Dichtungsvorprodukten,
Herstellern von Druckmedien und Schmierstoffen und
Dienstleistern, wie Prüfinstitute und Entwicklungsbüros.
Der Forschungsbereich Dichtungstechnik der Uni Stuttgart befasst sich mit der Abdichtung bewegter Maschinenteile und der statischen Abdichtung dynamisch beanspruchter Gehäuse.
Hierzu werden theoretische, rechnerische, konstruktive und experimentelle Untersuchungen von Dichtelementen und Dichtsystemen durchgeführt.
Untersucht werden insbesondere PTFE-Manschetten-, Radialwellen-, Gleitring-, Linearführungs-, Stangen-, Kolben-, berührungsfreie Wellen-, O-Ring-, Flächen- und Sonderdichtungen. In diesem Zusammenhang werden auch tribologische Untersuchungen hinsichtlich Reibung, Verschleiß, Dichtheit und Oberflächen-Topographie von Dichtring und Gegenfläche durchgeführt. Weiterhin werden die mechanischen Werkstoffkennwerte von Dichtungen ermittelt.
Forschung
Die Forschung ist neben der Lehre das wichtigste Aufgabengebiete des Instituts. So werden derzeit in über 12 Forschungsprojekten die unterschiedlichsten dichtungstechnischen Problemstellungen bearbeitet.
Lehre
Im Grund- und im Hauptstudium werden die Studenten umfassend zum Thema „Dichtungstechnik“ ausgebildet. Grundlehrgang Dichtungstechnik
Einen „Grundlehrgang Dichtungstechnik“ können Sie hier herunterladen (ca. 5 MB). Umfangreiche Informationen zum Thema Dichtungstechnik können auf www.fachwissen-dichtungstechnik.de abgerufen werden.
Kompetenzverbund Dichtungstechnik
Die Strategie des fakultätsübergreifenden Kompetenzverbundes Dichtungstechnik der Universität Stuttgart basiert auf einer engen Verzahnung zwischen den Feldern Forschung, Lehre und Industrie. Neben Grundlagenforschung wird vor allem angewandte Forschung betrieben, bei der höchster Wert auf Praxisbezug gelegt wird. Es besteht langjährige Erfahrung sowohl auf dem Gebiet statischer als auch dynamischer Dichtungstechnik. Mehr lesen…
Präsentation des Hydraulikzylinder-Service von SKF Economos. Bauarten der Hydraulikzylinder und Systeme, Märkte und Dienstleistungen in verschiedenen Industriesegmente und deren Anwendungen. Hydraulikzylinder Reparaturbeispiele, Hydraulikzylinder Neukomponenten.
Tabletten und Lebensmittel sauber pressen mit hochabriebfestem, EC-konformem Dichtungswerkstoff von SKF Economos Deutschland GmbH Hersteller und Anwender von Pressanlagen für die Herstellung von Arzneimitteltabletten oder Lebensmitteln können diese Anlagen ab sofort mit einem Abstreifer ausrüsten, der nicht nur FDA-konform ist, sondern darüber hinaus auch die strengen Anforderungen der EU-Richtlinie EC 1935/2004 erfüllt.
Dies macht den Einsatz zukunftssicher.
Der Dichtungsspezialist SKF Economos Deutschland GmbH bietet den Abstreifer sowohl in einer standardisierten als auch in einer anwendungsspezifischen Ausführung an, die einen Grundträger (Klemmring) aus Edelstahl mit einem Dichtungsring aus dem Werkstoff ECOPUR® 95A-bl FG kombiniert. Darüber hinaus sind Abstreifer im „Easy Clean“-Design aus reinem ECOPUR® erhältlich. Beide Varianten sind im Durchmesserbereich von 8 bis 140 mm verfügbar.
Mit dem neuen Abstreifelement von SKF Economos lassen sich Tablettierpressen FDA- und EC 1935/2004-konform abdichten
ECOPUR® 95A-bl FG ist ein hochwertiges und besonders abriebfestes Polyurethan-Compound, dessen mechanische Eigenschaften sich im Betrieb durch deutlich verlängerte Standzeiten bemerkbar machen. Stäuben und selbst scharfkantigen Lebensmittelbestandteilen wie etwa Nusssplittern oder Fruchtkernen widersteht ECOPUR® 95A-bl FG deutlich besser als Dichtungselemente aus herkömmlichen Elastomer-Werkstoffen. Aufgrund seiner blauen Einfärbung sind anhaftende Lebensmittelrückstände besonders leicht erkennbar, wodurch sich die Reinigung vereinfacht.
Der innovative Dichtungswerkstoff verfügt neben einer hohen Verschleiß- und Reißfestigkeit auch über einen niedrigen Druckverformungsrest. ECOPUR® 95A-bl FG deckt ein Temperaturspektrum von -50 °C bis +110 °C ab und ist resistent gegenüber gebräuchlichen Reinigungsmedien, wie z. B. 3-prozentige Natronlauge bis 85 °C. Die Farbgebung der Dichtungen entspricht der im Lebensmittelbereich allgemein etablierten blauen Farbe.
Das lebensmittelkonform gestaltete Abstreifelement von SKF Economos eignet sich beispielsweise zur Abdichtung von Stempeln in Tablettierpressen. Dort verhindert es einerseits den Eintritt von Stäuben und anderen Fremdkörpern in das Hydrauliksystem und andererseits den Austritt von Schmierstoffen in den Verarbeitungsbereich, was zu einer Verunreinigung von Arznei- oder Lebensmitteln führen könnte. Ein Einsatz – direkt am Pressstempel – ist im Kontakt mit dem zu pressenden Medium ohne Weiteres möglich.
Hochproduktive und flexible Produktion setzt voraus, dass alle dazu erforderlichen Komponenten reibungslos und effizient ineinander-greifen. Das gilt selbstredend auch für die Produkt-entwicklung, die unter zunehmendem Zeit- und Kostendruck steht, für die Serienfertigung und den Produktauslauf. Wie diese Anforderungen in der Entwicklung und Fertigung von dichtungstechnischen Elementen erfüllt werden können, zeigte die SKF Economos Deutschland GmbH auf dem 20. Anwenderforum der Fraunhofer Gesellschaft in Stuttgart.
Dichtelemente, die für die Konstruktion bzw. die Erprobung von Maschinen erforderlich sind, müssen oft in kürzest möglicher Zeit zur Verfügung stehen. Auf diese Anforderung antwortet das Dreistufen-Modell der „Sealing solutions from SKF“. Basis hierfür ist ein deutschlandweites Netz von Niederlassungen bzw. Vertriebsmitarbeitern, das kurze Wege sowie eine große Kundennähe sicherstellt.
Abb. 2 Ein Profil in unterschiedlichen Werkstoffen, je nach Anwendungsanforderung
In der ersten Stufe erfolgt die kundennahe Produktentwicklung in den Niederlassungen für Vor- und Kleinserien. Hierfür steht entsprechendes Fachpersonal zur Produktauslegung und zur schnellen Umsetzung zur Verfügung. Durch die CNC-basierte Drehtechnologie mit integrierter Dichtungssoftware und SKF SEAL-JET-Maschinen können kostspielige Prototypenwerkzeuge und Wartezeiten auf Mustermengen aus Spritzgießwerkzeugen eingespart werden.
Die zweite Stufe für höhere Mengen oder besondere technische Anforderungen wird zentral am Hauptsitz in Bietigheim umgesetzt. Dort werden wirtschaftlich sinnvolle Mengen von ca. 500 bis 40.000 Teilen profilbezogen auf teilautomatisierten CNC-Maschinen gefertigt. Parallel und ergänzend erhalten die Kunden auch produkttechnische Unterstützung in Form einer übergreifenden Anwendungstechnik.
3D-Druck und CNC-Drehtechnik – SKF Economos Deutschland GmbH
Die dritte Stufe wird mit der konzerneigenen Werkstoffentwicklung am Standort Judenburg in Österreich umgesetzt. Hier erfolgen die Polymerisation und die Granulierung der Rohstoffe zur Weiterverarbeitung für die Halbzeugfertigung. „Rohstoffnah“ werden außerdem Spritzteile und Großdichtungen gefertigt.
Gemeinsam geht’s besser
Bei der Produktentwicklung, die besonders zeit- und kostenkritisch ist, bezieht SKF Economos bewusst das Know-how seiner Kunden mit ein: Das Konzept „Innovation in einem Tag“ erlaubt es deren Entwicklern, gemeinsam mit den Dichtungsexperten von SKF Economos, die Dichtungslösung für seine Anwendung zu optimieren. Die relevanten Bauteile bzw. Komponenten können gleich mitgebracht und Prototypen der neuen Dichtungslösung sofort montiert und geprüft werden. Die dazu nötigen Iterationsstufen erfolgen somit an nur einem Tag. „Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Entwickler seinen Gedanken – im kooperativen Austausch mit seinem „Dichtungspartner“ – oft freieren Lauf lassen kann als am eigenen CAD-Bildschirm. „So entstehen neue innovative Lösungen in deutlich kürzerer Zeit und zu günstigeren Kosten“, erklärt Thomas Deigner, Geschäftsführer der SKF Economos Deutschland GmbH.
Schnell zur optimalen Lösung
Die praktische Umsetzung dieses Konzepts zeigt ein Beispiel aus der Lebensmitteltechnik. An nur einem Arbeitstag ist es möglich, einen anwendungsreifen Dichtabstreifer für Aktuatoren zu entwickeln. Hierzu wird zunächst ein elastomerer Werkstoff gewählt, dessen chemische und physikalische Eigenschaften den späteren Einsatzbedingungen optimal entsprechen, in diesem Fall H-ECOPUR®, ein thermoplastisches Polyurethan-Compound, das über sehr gute Chemikalienresistenz verfügt, hydrolysebeständig ist und ein sehr gutes Abriebverhalten besitzt. Aus diesem Werkstoff werden anschließend Prototypen auf selbstentwickelten CNC-gesteuerten SKF SEAL JET-Maschinen im Drehprozess gefertigt.
Abb. 3 Dichtabstreifer A11 aus ECOPUR
Möglich sind kundenseitige Profile, Standardlösungen sowie fast beliebige Kombinationen aus beidem im Durchmesser von bis zu 600 mm sowie auch Großdichtungen bis 4000 mm aus einem Stück. Selbst Hilfsgeometrien wie Fasen zur Einschnappmontage oder Erkennungsrillen für die Montagerichtung können bereits von Anfang an integriert werden und dem Kunden Vorteile beim späteren Fertigungsprozess sichern.
Auf dieselbe Weise ist die Entwicklung von komplexen All-In-One-Dichtungs-lösungen möglich, die unterschiedliche Funktionen, wie Dichten, Führen, Abstreifen und Befestigen in nur einem Bauteil vereinen. Diese Alleskönner senken nicht nur Montageaufwände, sondern vereinfachen auch die Logistik und die Pflege und reduzieren nicht zuletzt auch Beschaffungsaufwände.
Innovative Kombinationen
Moderne Fertigungstechnik erlaubt es, Dichtungen, Abstreifer und andere Elemente mit identischen Geometrien oder Profilen aus unterschiedlichsten Werkstoffen herzustellen, die unterschiedlichsten Anforderungen wie etwa Betriebstemperaturen oder chemischen Einflüssen, Rechnung tragen. Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit, unterschiedliche Profile aus demselben Werkstoffen zu fertigen, z.B. passt ein Werkstoff in Bezug auf die Verträglichkeit mit Kühl-Schmiermitteln, kann dieser Werkstoff für alle relevanten Profile eingesetzt werden. Durch die innovative Kombination von Standardisierung und Customizing, können unterschiedliche Zielmärkte bedient werden.
Passgenaues Design
Bereits in der Designphase müssen verschiedene Einflussparameter berücksichtigt werden, so zum Beispiel die Toleranzbreite und die Lage des Nennmaßes: Die Herstellung der gedrehten Prototypen in zwei zusätzlichen Maßausfühungen oberhalb und unterhalb der Fertigungstoleranzen des Spritzprozesses, erlaubt eine sofortige Überprüfung auf Undichtigkeit oder Klemmen der Prototypen und somit eine Aussage über die Funktionsreserve der Auslegung. Aus der symmetrischen Auslegung der Übermaß- und Untermaß-Muster ergibt sich dann das Nennmaß. Dabei sind die prozessbedingt Fertigungstoleranzen zu berücksichtigen – denn diese Toleranz ist bei gedrehten Ausführungen gegenüber gespritzten um ca. 30 Prozent enger. Ist all dies beachtet worden und nach einem positivem Prüfergebnis, steht dem Beginn einer Pilotserie nichts mehr im Wege.
Dem Lebenszyklus angepasst
Zum Start eines dichtungstechnischen Produktes empfiehlt sich das CNC-basierte Drehverfahren, mit dem schnell und flexibel Prototypen hergestellt werden können, wodurch sich das Innovationspotenzial insgesamt vergrößert.
Die anschließende Serienfertigung kann je nach Umfang ebenfalls drehtechnisch aber auch spritztechnisch oder in Kombination beider Verfahren erfolgen. In der Praxis wird der angestrebte Preis pro Bauteil für die Verfahrensauswahl ausschlaggebend sein. Der Einsatz der formwerkzeuglosen Drehtechnologie bietet ein Höchstmaß an Flexibilität bei Ergänzungsprodukten.
Der Produktauslauf kann auf diese Weise ebenfalls kostenoptimiert gestaltet werden. Ergänzend wirkt hierbei, dass unnötige Lagerbestände vermieden werden können: Es wird immer nur so viel nachgefertigt, wie tatsächlich benötigt wird.
Abb 4. Faltenbalg mit Dichtrillen und Spannbund aus ECOPUR_95A-blFG
Zusammenfassung:
Die intelligente Kombination von computerunterstützen Fertigungskonzepten wie der SKF SEAL JET -Technologie zur Herstellung von spanend gefertigten Elastomerlösungen hilft in der Prototypenphase, schnell und kostenbewusste Lösungen flexibel zu gestalten, zu dokumentieren und wiederholgenau zu produzieren. Basis für die Produktlösungen sind anwendungsoptimierte Dichtungscompounds, aus denen Halbzeuge gefertigt werden, aus denen schließlich das Endprodukt Dichtung entsteht. Für die Werkstoffe der ECOPUR-Familie sind dies identische Granulate.
Diese Kombination von Maschine, Software und Werkstoff stellt ein abgestimmtes, standardisiertes System dar. Grundlage für alles ist jedoch das Wissen der Ingenieure und Techniker, die ihre innovativen und zukunftsorientierten Ideen mittels dieser Technologie umsetzen können. Dafür ist es notwendig, dass sich Kunde und Lieferant kooperativ austauschen und ihre Erfahrungen einerseits aus der Kundenanwendung und andererseits aus der Dichtungsherstellung mit dem spezifischen Wissen über Dichtungsgeometrien und Werkstoffe aktiv einbringen.
Das Konzept „Innovation in einem Tag“, bei dem Kunden und Lieferanten direkt an der Dichtungsdrehmaschine arbeiten, zeigt dabei immer wieder, dass zunächst nicht realisierbar erscheinende Lösungsideen dennoch umgesetzt werden können. Gleichzeitig gewinnen die zu entwickelnden Produkte häufig an Anwendernutzen. Anwendungsoptimierte Produktlösungen sind darüber hinaus schwieriger zu kopieren – ein weiterer Wettbewerbsvorteil.
„Innovation in einem Tag“ unterstützt damit das Produkt Dichtung in seiner Wettbewerbsfähigkeit am globalen Markt und dient so dem Kunden und dessen Lieferanten gleichermaßen.
Mit den neuen HRS-Wellendichtungen aus G-ECOPUR trägt SKF zu einer höheren Turbinenzuverlässigkeit bei reduziertem Instandhaltungsaufwand bei. Außerdem überzeugt die neue Generation von Hochleistungs-Hauptwellendichtungen durch ihr vergleichsweise geringes Gewicht und den minimalen Platzbedarf.
Der Wind hat sich als Energiequelle inzwischen fest etabliert: Laut Global Wind Energy Council hatte die weltweite Windenergieerzeugung bereits Ende 2014 eine Kapazität von 369,6 GW erreicht. Dabei ist zu erwarten, dass der Anteil der Windenergie an der Stromerzeugung in den kommenden Jahren noch steigt: Wegen der zunehmenden Konkurrenzfähigkeit der Windenergie dürften dazu auch die Entwicklungsländer beitragen, von denen so manche mehr elektrischen Strom benötigen.
Angesichts der weiter wachsenden Zahl von Windkraftanlagen werden deren Betrieb und Instandhaltung zu einem immer bedeutenderen Geschäftszweig. Dieses ressourcenschonende Business bringt allerdings auch viele Herausforderungen mit sich – erst recht, wenn die Windkraftanlagen in abgelegenen Gebieten wie beispielsweise im Gebirge oder auf See installiert werden. Dort kommt es umso mehr darauf an, dass die Anlagen ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit aufweisen.
Dem Schutz moderner Windkraftanlagen dienen in erster Linie die Hauptwellendichtungen, die äußere Einflüsse vom Hauptlager und den Getriebekomponenten fernhalten. Außerdem verhindern sie das Austreten von Schmierstoffen. Nun haben SKF Ingenieure eine neue Generation radialer Wellendichtringe entwickelt, die das extreme Anforderungsprofil der Windenergiegewinnung perfekt erfüllt: die HRS-Reihe.
Leicht, kompakt und flexibel
Weil die neuen HRS-Dichtungen aus G-ECOPUR leichter und kompakter sind als Labyrinthdichtungen, ermöglichen sie den Herstellern eine maximale Raumausnutzung bei minimiertem Gondelgewicht. Die radialen Wellendichtringe stehen in drei verschiedenen Ausführungen für unterschiedliche Anwendungen zur Verfügung:
Die Dichtung HRS1 ist primär darauf ausgelegt, den Schmierstoff im Turbinenlager und -getriebe zu halten. Zu diesem Zweck kann sie große Fluchtungsfehler aufnehmen, wie sie in dieser Art von Ausrüstung nicht selten vorkommen: Je nach Wellengröße verträgt die HRS1 koaxiale Fluchtungsfehler von bis zu 3 mm.
Bei Anwendungen, in denen der Schutz vor äußerer Verunreinigung durch Staub oder Feuchtigkeit oberste Priorität hat, kann die HRS1-Dichtung durch eine HRE-Abstreiferdichtung ergänzt werden. Das sorgt praktisch für eine zusätzliche äußere Dichtlippe, welche SKF im Übrigen weiter optimiert hat. Im entsprechenden Portfolio des Unternehmens bietet die HRE-Version dank ihrer starken Dichtlippe den besten Schutz.
Für weniger stark verschmutzte Umgebungen bietet sich schließlich die HRSA-Version der Dichtung an, die konstruktionsseitig bereits mit einer zusätzlichen Schutzlippe versehen ist.
Dank einer Reihe vorteilhafter Eigenschaften tragen die neuen HRS-Wellendichtungen aus G-ECOPUR von SKF zu einer höheren Zuverlässigkeit von Windenergieanlagen bei und senken deren Instandhaltungsaufwand.
Den Werkstoff G-ECOPUR, aus dem die HRS-Dichtungen gefertigt sind, hat SKF speziell für Höchstleistungsdichtungen entwickelt. Dabei handelt es sich um ein besonders ozon-, UV- und wasserbeständiges Material, das im Vergleich zu den üblicherweise verwendeten Kautschukwerkstoffen eine außergewöhnlich hohe Verschleißbeständigkeit aufweist: In vielen Tests hat sich gezeigt, dass G-ECOPUR etwa fünfmal so abriebfest ist wie der zweitbeste Elastomer-Werkstoff. Das sorgt für eine deutlich längere Gebrauchsdauer und weniger vorzeitige Ausfälle.
Außerdem verfügen die HRS-Dichtungen dank G-ECOPUR über eine extrem glatte Dichtlippen-Oberfläche. Zum einen schont diese glatte Oberfläche die abgedichtete Welle, was der Systemleistung über die Gebrauchsdauer der Turbine entgegenkommt. Zum anderen verhindert die glatte Dichtungsaußenfläche das Austreten von Schmierstoff zwischen Dichtung und Gehäuse – eine Aufgabe, die rauere, phenol-imprägnierte Gummigewebedichtungen in der Regel weniger gut beherrschen.
„Bei der Konstruktion von Windkraftanlagen stehen Dichtungen nicht unbedingt im Fokus“, weiß María Concepción Martín, Produktmanagerin Windenergie bei SKF. „Dabei sind sie für die Systemleistung durchaus von großer Bedeutung. Deshalb widmen wir diesen Komponenten viel Aufmerksamkeit. Die neuen HRS-Dichtungen aus G-ECOPUR haben wir entwickelt, um der Windenergiebranche exakt das zu bieten, was sie benötigt: höhere Turbinenzuverlässigkeit und reduzierten Instandhaltungsaufwand in einem kosteneffizienten Paket. Dazu gehört beispielsweise auch, dass sich die Dichtungen im Falle eines Falles schnell, einfach und sicher austauschen lassen.“
Dichtungen lassen sich auch bei begrenzten Platzverhältnissen deutlich leichter austauschen als gummi-gewebeverstärkte Dichtungen, was viel Zeit und damit Geld spart. Einfach zu installieren
Das gesamte HRS-Sortiment ist in geteilten und ungeteilten Ausführungen erhältlich. Die ungeteilten Versionen sind für den Einbau während der Fertigung vorgesehen; also wenn die Monteure zumeist noch ungehinderten Zugang zum Wellenende haben. Sollte das nicht der Fall sein, bietet sich eine geteilte Variante an. Primär sind die geteilten Ausführungen aber natürlich für den Austausch während des Service bestimmt. Wegen ihrer glatten Oberflächen lassen sich die HRS-Dichtungen sowohl in der Fertigung als auch beim Austausch viel einfacher installieren als gummi-gewebeverstärkte Dichtungen, was hüben wie drüben Zeit und Geld spart.
Dank der praxis-optimierten Dichtungsgeometrie wird nicht nur jeder Kontakt der Dichtlippe mit dem Dichtungsträger vermieden, auch die Gefahr von Montagefehlern sinkt (beispielsweise invertierte Dichtlippe). Ähnliches gilt für Risiko eines (Edelstahl-) Zugfeder-Verlustes beim Einbau. Nicht zuletzt sorgen auch die steiferen Werkstoffe der Dichtungskonstruktion für eine einfachere Installation: Gemessen am durchschnittlichen Aufwand für Gummi-Gewebedichtungen lassen sich mit der SKF Lösung bis zu vier Arbeitsstunden pro Dichtung einsparen.
Für Instandhaltungs- und Reparaturarbeiten werden die geteilten HRS-Dichtungen in speziellen Transportverpackungen bereitgestellt, die alle erforderlichen Materialien für die Aufgabe enthalten – ein unschätzbarer Vorteil für Serviceteams, die in beengten und abgelegenen Umgebungen arbeiten.
Hohe Verfügbarkeit
HRS-Dichtungen werden in allen Standardgrößen für moderne Windkraftanwendungen gefertigt. Darüber hinaus kann SKF die neuen Dichtungen, die bereits über das weltweite Vertriebsnetz des Unternehmens verfügbar sind, auch an individuelle Kundenbedürfnisse anpassen. Nicht zuletzt besteht die Möglichkeit, die Dichtungen als Teil einer integrierten SKF Lösung (Lager, Dichtungen und Schmiersysteme) zu ordern.
